КАПСУЛА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПИЩЕВЫХ КОМПОЗИЦИЙ Российский патент 2018 года по МПК B65D85/804 

Область применения изобретения

Настоящее изобретение относится к капсуле с ингредиентами для применения в устройстве для приготовления пищи, например в устройстве для приготовления жидкой пищи.

Предпосылки создания изобретения

Устройства для приготовления напитков хорошо известны в области пищевых технологий и потребительских товаров. Такие устройства позволяют потребителю готовить дома напиток определенного типа, например напиток на основе кофе, такой как эспрессо или кофе заварного типа.

Сегодня большинство устройств для приготовления напитков в домашних условиях содержат систему, выполненную из устройства, способного вмещать порционные ингредиенты для приготовления напитка. Такие порции могут представлять собой мягкие таблетки, пластинки или саше, но все чаще в системах применяют полутвердые или твердые порции, такие как твердые таблетки или капсулы. В изложении ниже будет считаться, что устройство для напитков изобретения представляет собой устройство для приготовления напитков, работающее с твердой или полутвердой капсулой.

Устройство содержит емкость или полость для указанной капсулы и систему для подачи жидкости, предпочтительно воды, под давлением в капсулу. Вода, подаваемая под давлением в капсулу, для приготовления кофейного напитка в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно является горячей, то есть имеет температуру более 70°C. Однако в некоторых конкретных случаях она может также иметь температуру окружающей среды или даже быть охлажденной. Давление внутри камеры капсулы во время экстракции и/или растворения содержимого капсулы, как правило, составляет от приблизительно 1 до приблизительно 8 бар для растворения продуктов и от приблизительно 2 до приблизительно 12 бар для экстракции обжаренного и молотого кофе. Такой способ приготовления существенно отличается от способа приготовления напитков, называемого «завариванием», в частности для чая и кофе, тем, что заваривание включает длительное настаивание ингредиента жидкостью (например, горячей водой), тогда как способ приготовления напитков позволяет потребителю готовить напиток, например кофе, в течение нескольких секунд.

Принцип экстракции и/или растворения содержимого закрытой капсулы под давлением известен и состоит, как правило, из введения капсулы в емкость или полость устройства, подачи в капсулу некоторого количества воды под давлением, обычно после прокалывания поверхности капсулы прокалывающим элементом для подачи, таким как игла для подачи жидкости, установленная на устройстве, для создания внутри капсулы среды с избыточным давлением либо для экстракции вещества, либо для его растворения, а впоследствии высвобождения экстрагированного вещества или растворенного вещества через капсулу. Капсулы, позволяющие применять этот принцип, уже описаны, например, в европейских патентах №№ ЕР 1472156 В1 и ЕР 1784344 В1 заявителя.

Устройства, позволяющие применять этот принцип, уже описаны, например, в патентах СН 605 293 и ЕР 242 556. В соответствии с этими документами устройство содержит емкость или полость для капсулы и элемент для перфорации и подачи, выполненный в форме полой иглы, содержащей в своей дистальной области одно или более отверстий для подачи жидкости. Игла выполняет двойную функцию в том, что, с одной стороны, она открывает верхний участок капсулы и, с другой стороны, формирует канал для введения в капсулу воды.

Дополнительно устройство содержит резервуар для жидкости - в большинстве случаев этой жидкостью является вода - для хранения жидкости, которая применяется для растворения, и/или настаивания, и/или экстрагирования под давлением ингредиента (-ов), содержащегося (-ихся) в капсуле. Устройство содержит нагревательный элемент, такой как котел или теплообменник, который способен нагревать применяемую в нем воду до рабочих температур (в классическом варианте - до температур 80-90°C). Наконец, устройство содержит насосный элемент для циркуляции воды из резервуара в капсулу, необязательно через нагревательный элемент. Путь циркуляции воды в пределах устройства выбирается, например, посредством переключающего клапана, такого как, например, пульсирующий клапан, относящийся к типу, описанному в заявке на европейский патент ЕР 2162653 А1 заявителя.

Когда приготавливаемым напитком является кофе, одним из интересных способов приготовления кофе является обеспечение потребителя капсулой, содержащей обжаренный и молотый порошок кофе, который необходимо экстрагировать путем подачи в нее горячей воды.

Во многих случаях устройство содержит держатель капсулы для удержания капсулы, который предназначен для введения в соответствующую полость или емкость устройства и извлечения из них. Когда в держатель капсулы загружена капсула и он функциональным образом введен внутрь устройства, средство подачи воды устройства может иметь жидкостное соединение с капсулой для подачи в нее воды с целью приготовления пищи, как описано выше. Держатель капсулы был описан, например, в европейском патенте ЕР 1967100 В1 заявителя.

Капсулы разработаны для такого применения при приготовлении пищи и, в частности, для приготовления напитков, которые описаны и заявлены в европейском патенте ЕР 1784344 В1 заявителя или в заявке на европейский патент ЕР 2062831 заявителя.

Вкратце, такие капсулы, как правило, содержат:

- полый корпус и стенку для подачи, которая является непроницаемой для жидкостей и воздуха и которая прикреплена к корпусу и выполнена с возможностью прокалывания, например, иглой для подачи устройства,

- камеру, содержащую слой обжаренного и молотого кофе для экстрагирования, или растворимый ингредиент, или смесь растворимых ингредиентов,

- алюминиевую мембрану, расположенную у нижнего конца капсулы, закрывающую капсулу для удержания внутреннего давления в камере.

Алюминиевая мембрана предназначена для прокалывания прокалывающими средствами, которые либо встроены в капсулу, либо размещены за пределами указанной капсулы, например внутри держателя капсулы устройства.

Прокалывающие средства выполнены с возможностью прокалывания отверстий для выдачи в алюминиевой мембране, когда внутреннее давление внутри камеры достигает некоторого предварительно определенного значения.

Также необязательно капсула может дополнительно содержать средство, выполненное с возможностью разрыва струи жидкости, для снижения скорости струи жидкости, подаваемой в капсулу, и распределения жидкости по слою вещества при пониженной скорости.

Капсулы предшествующего уровня техники содержат стенку для подачи или мембрану (называемую верхней мембраной), которая подлежит проколу элементом для подачи жидкости (например, иглой) устройства для приготовления напитков, который является частью системы жидкости. После подачи жидкости в отделение капсулы давление возрастает, что служит средством экстракции для экстрагирования и/или растворения ингредиентов, содержащихся внутри капсулы, как описано выше. Такими ингредиентами могут быть, например, слой обжаренного и молотого кофе. Альтернативно или в комбинации с обжаренным и молотым кофе ингредиенты могут содержать растворимые ингредиенты, такие как, например, готовые смеси для приготовления напитков.

В некоторых из известных систем для приготовления напитков можно приготовить несколько типов продуктов, установив параметры приготовления. Параметры можно выбирать автоматически путем распознавания капсулы устройством, которое обычно является беспроводным (например, оптическим или магнитным). Однако такое автоматическое распознавание не является гибким, и пользователь не может точно настроить устройство после того, как оно распознало капсулу и подстроило соответствующие параметры приготовления продукта (температуру, объем, давление и т.д.). На сегодняшний день, если производители хотят предоставить пользователю возможность подстраивать параметры приготовления продукта, необходимо обеспечить устройство пользовательским интерфейсом, как правило, панелью управления на устройстве, которая содержит переключатели команд. Для поддержания как можно более низкой стоимости устройства при обеспечении надлежащей управляемости и достаточной гибкости в применении и определении параметров устройства обычно оснащают ручными переключателями команд, такими как, например, поворотные регуляторы, ручки, вращающиеся колеса, нажимные кнопки или кнопочные переключатели.

Хотя такие переключатели команд практичны и не слишком дороги, пользователю требуется несколько стадий для выбора правильных параметров приготовления.

Поэтому целью настоящего изобретения является обеспечение капсулы, содержащей недорогие средства, которые позволяют пользователю быстро, просто и надежно выбирать по меньшей мере один параметр приготовления для пищевого продукта, приготавливаемого из указанной капсулы, с использованием как можно меньшего числа рабочих стадий.

Изложение сущности изобретения

Вышеизложенные цели достигаются с помощью капсулы для приготовления пищи или напитка, имеющей корпус капсулы, образующий отделение для подготовленного ингредиента, причем указанный корпус капсулы представляет собой емкость с одной плоскостью симметрии или одной осью симметрии для формирования по меньшей мере двух симметричных сегментов емкости, при этом указанная капсула подходит для соединения любого из сегментов ее корпуса с устройством для приготовления пищи или напитков для подачи примешиваемого ингредиента из указанного устройства внутрь указанной капсулы и отличается тем, что указанная капсула содержит по меньшей мере два кода, каждый из которых размещен в одном сегменте корпуса, и каждый код несет в себе два разных альтернативных значения одного и того же параметра приготовления напитка.

Принцип изобретения заключается в том, что капсула может быть ориентирована пользователем во время ее введения внутрь устройства. В зависимости от ориентации капсулы относительно устройства будет считываться тот или иной код капсулы и будут подстраиваться параметры приготовления продукта в устройстве. Таким образом, капсула в соответствии с изобретением представляет собой простое, эффективное и недорогое средство для обеспечения для пользователя контроля над устройством, без необходимости в сложной и дорогостоящей панели управления на самом устройстве: выбор параметра устройства осуществляется просто путем ориентирования капсулы во время ее введения внутрь устройства.

Капсула может быть ориентирована и введена непосредственно в соответствующий вход для капсулы в устройстве или альтернативно капсула может быть помещена в держатель капсулы, который впоследствии вводят в устройство. В последнем случае ориентация капсулы осуществляется внутри держателя капсулы, и в этом случае держатель капсулы предпочтительно содержит индикатор положения (например, напечатанный или тисненый знак), который служит для совмещения кода, выбранного пользователем.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения корпус капсулы содержит боковую, верхнюю и нижнюю стенки, и указанные коды размещены на указанной верхней стенке.

Также преимущественно корпус капсулы может представлять собой емкость в форме усеченного конуса, имеющий вертикальную центральную ось симметрии. В этом случае пользователь может ввести капсулу, например, в держатель капсулы, имеющий соответствующую полость в форме усеченного конуса, а впоследствии пользователь может повернуть капсулу внутри держателя капсулы.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения каждый код содержит по меньшей мере одну напечатанную или тисненую линию или серию наложенных напечатанных или тисненых линий, подходящих для считывания оптическим считывателем устройства.

Предпочтительно параметром приготовления напитка является выдаваемый объем пищи или напитка.

Изобретение дополнительно относится к системе для приготовления пищи или напитков, содержащей устройство для приготовления пищи или напитков, имеющее оптический считыватель и капсулу, как описано выше.

Краткое описание чертежей

Дополнительные элементы и преимущества настоящего изобретения описаны в описании существующих в настоящее время предпочтительных вариантов осуществления и будут очевидны из этого описания, которое приведено ниже со ссылкой на чертежи, на которых:

на фиг. 1 представлен вид в перспективе в разрезе капсулы для приготовления продукта напитка;

на фиг. 2 представлен вид в перспективе сверху капсулы, имеющей нанесенные печатные знаки, в соответствии с изобретением;

на фиг. 3 представлен вид в перспективе системы для приготовления напитков, содержащей капсулу и устройство, в соответствии с изобретением;

на фиг. 4А, 4В, 4С представлены виды сверху в перспективе капсулы, загруженной в держатель капсулы устройства для приготовления напитков, в трех разных установочных положениях;

на фиг. 5А, 5В представлены виды в перспективе, соответственно увеличенные виды в перспективе устройства с держателем капсулы и капсулой, загруженными в устройство;

на фиг. 6А и 6В представлены вид в перспективе сверху, вид сбоку и соответственно вид сбоку в разрезе капсулы для приготовления напитков и оптического считывателя устройства для напитков в соответствии с изобретением.

Подробное описание изобретения

Капсула 1 в соответствии с изобретением представлена на фиг. 1. Она содержит корпус капсулы с боковой стенкой 2, верхней стенкой 3 и нижней стенкой 4. Верхняя стенка 3 представляет собой мембрану, выполненную с возможностью прокалывания, которая герметично прикреплена на верхних периферийных краях 5 боковой стенки 2. Как показано на фиг. 1, мембрана 3 выполнена с возможностью прокалывания иглой 6 для подачи устройства, которая подает воду под давлением как примешиваемый ингредиент во внутреннюю часть капсулы, где она смешивается с содержащимся в ней подготовленным ингредиентом (не показан). Смесь между подготовленным ингредиентом и примешиваемым ингредиентом формирует конечный продукт. Продукт выдается в чашку или иную емкость потребителя через отверстие 7 для выдачи в нижней стенке капсулы. Вскрытие капсулы осуществляется через нижнюю мембрану 8, выполненную с возможностью прокалывания, которая прогибается вниз, когда давление воды внутри капсулы увеличивается (вследствие подачи указанной воды внутрь капсулы), так что она входит в контакт с помещенной под ней прокалывающей пластиной 9. Такой принцип вскрытия капсулы подробно описан, например, в европейском патенте ЕР 1472156 В1 заявителя.

Капсула может быть выполнена из любого подходящего материала, например полимера, путем литья под давлением или термоформования, и обладать влаго- и кислородонепроницаемыми свойствами. Верхняя мембрана, выполненная с возможностью прокалывания, выполнена из одно- или многослойной полимерной пленки, имеющей предпочтительно влаго- и кислородонепроницаемые свойства. Нижний слой, выполненный с возможностью прокалывания, предпочтительно выполнен из алюминия, содержащего слой термопластичного полимера для улучшения свойств герметичного соединения с остальной частью полимерного корпуса капсулы.

Корпус капсулы по существу имеет форму усеченного конуса, у которого большее поперечное сечение расположено вблизи верха корпуса капсулы. Указанный корпус капсулы представляет собой емкость с одной вертикальной осью симметрии (ВОС).

В соответствии с изобретением и как показано на фиг. 2, верхняя стенка содержит серию из трех кодов 15, каждый из которых размещен в сегменте капсулы. Сегменты представлены пунктирными линиями на фиг. 2. Каждый код несет в себе одно отличное альтернативное значение одного и того же параметра приготовления напитка. Все коды несут в себе код для выдачи объема напитка. Как показано на фиг. 2, код, который помещен в середине, кодирует стандартный параметр объема. В примере, показанном на фиг. 2, этот код 15 стандартного параметра содержит наложенные полосы. Чем больше полос напечатано в виде кода, тем больший объем выдается в чашку потребителя. В соответствии с изобретением капсула содержит второй код только с 5 наложенными полосами, который, следовательно, соответствует меньшему выдаваемому объему, и третий код, который содержит 7 полос, т.е. который кодирует выдаваемый объем, превышающий стандартный объем.

Капсула в соответствии с изобретением применяется так, как показано на фиг. 3: пользователь помещает капсулу в держатель 10 капсулы устройства для приготовления напитков, который впоследствии вводят в соответствующий паз устройства, как показано стрелками.

Во время введения капсулы в держатель капсулы пользователь может выбрать желаемый параметр объема путем поворачивания капсулы внутри держателя капсулы и совмещения выбранного кода с индикатором 11 положения держателя капсулы. Капсулу можно поворачивать для выбора стандартного кода путем совмещения среднего кода с индикатором держателя капсулы, как показано на фиг. 4А, или альтернативно пользователь может поворачивать капсулу внутри держателя капсулы другим образом путем совмещения кода меньшего объема, как показано на фиг. 4В, или в качестве третьей альтернативы пользователь может поворачивать капсулу внутри держателя капсулы, чтобы выбрать больший объем выдачи, как показано на фиг. 4С.

После того как пользователь поместит капсулу в держатель капсулы и выберет параметр объема путем поворота в нем капсулы, как описано выше, пользователь может ввести загруженный держатель капсулы внутрь устройства, как показано на фиг. 5А и 5В.

После того как пользователь поместит капсулу в держатель капсулы и выберет параметр объема путем поворота в нем капсулы, как описано выше, пользователь может ввести загруженный держатель капсулы внутрь устройства, как показано на фиг. 5А и 5В.

Как показано на фиг. 5А и 5В, устройство содержит оптический считыватель 16, состоящий из лазерного диода 17 и фото датчика 18. Диод направляет регистрирующий пучок 12 к поверхности капсулы, а фото датчик захватывает отраженный световой пучок 13. Таким образом, устройство 14 регистрирует число полос в коде и подстраивает параметры приготовления напитка.

Подробности оптического считывателя показаны на фиг. 6А и 6В. Как показано на фиг. 6А, оптический считыватель размещен в устройстве так, что он может регистрировать код, напечатанный на передней половине капсулы. Направление введения капсулы в устройство показано на фиг. 6А стрелкой.

В крайне предпочтительном варианте осуществления изобретения оптический считыватель расположен в устройстве так, что регистрирующий пучок 12 и отраженный пучок 13 направлены в плоскости, перпендикулярной верхней стенке 3 капсулы, на которую нанесен код, как показано на фиг. 6В. Важно, чтобы положение и расстояние оптического считывателя относительно верхней поверхности капсулы было таким, чтобы указанный оптический считыватель мог считывать код, который пользователь совместил с индикатором положения держателя капсулы.

Принцип работы оптического считывателя аналогичен принципу работы считывателя штрих-кодов. Точнее, он регистрирует изменения контраста в зоне кода. Еще точнее, оптический считыватель регистрирует наличие каждой полосы кода, который интерпретируется устройством как параметр приготовления напитка, в зависимости от числа полос, которые регистрируются после считывания полного кода. При введении капсулы оптический считыватель подсчитывает число полос и соответствующим образом подстраивает объем чашки.

Тот важный факт, что каждый код выполнен из серии наложенных полос или из одной полосы (для наименьшего значения закодированного параметра), представляет собой преимущество, поскольку скорость введения капсулы внутрь устройства не влияет на точность считывания оптическим датчиком: фото датчик считывает только серию светлых и темных элементов, которая программой декодирования устройства преобразуется в последовательность битов, которая впоследствии переводится непосредственно в значение, соответствующее параметру, выбранному пользователем.

Описанное выше изобретение может применяться независимо от того факта, вводится ли капсула в устройство непосредственно или посредством держателя капсулы, как описано выше. Важным является правильное расположение кода, находящегося на капсуле, относительно датчика устройства для напитков.

Следует понимать, что различные изменения и модификации существующих в настоящее время предпочтительных вариантов осуществления, описанных в настоящем документе, будут очевидны специалистам в данной области. Такие изменения и модификации можно осуществлять, не отклоняясь от сущности и объема настоящего изобретения и не умаляя присущих ему преимуществ. Поэтому предполагается, что такие изменения и модификации охвачены прилагаемой формулой изобретения.

Изобретение относится к капсуле (1) для приготовления пищи или напитка, имеющей корпус капсулы, образующий отделение для подготовленного ингредиента, причем указанный корпус капсулы представляет собой емкость с одной плоскостью симметрии или одной осью симметрии для формирования по меньшей мере двух симметричных сегментов емкости, при этом указанная капсула (1) подходит для соединения любого из сегментов ее корпуса с устройством (14) для приготовления пищи или напитков для подачи примешиваемого ингредиента из указанного устройства внутрь указанной капсулы и отличается тем, что указанная капсула (1) содержит по меньшей мере два кода (15), каждый из которых размещен в одном сегменте корпуса, при этом каждый код (15) несет в себе два разных альтернативных значения одного и того же параметра приготовления напитка. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Капсула (1) для приготовления пищи или напитка, имеющая корпус капсулы, образующий отделение для подготовленного ингредиента, причем указанный корпус капсулы представляет собой емкость с одной плоскостью симметрии или одной осью симметрии для формирования по меньшей мере двух симметричных сегментов емкости, при этом указанная капсула (1) подходит для соединения любого из сегментов ее корпуса с устройством (14) для приготовления пищи или напитков для подачи примешиваемого ингредиента из указанного устройства внутрь указанной капсулы, отличающаяся тем, что указанная капсула (1) содержит по меньшей мере два кода (15), каждый из которых размещен в одном сегменте корпуса, при этом каждый код (15) несет в себе два разных альтернативных значения одного и того же параметра приготовления напитка.

2. Капсула (1) по п. 1, в которой указанный корпус капсулы содержит боковую (2), верхнюю (3) и нижнюю стенки и указанные коды (15) размещены на указанной верхней стенке (3).

3. Капсула (1) по п. 1, в которой указанный корпус капсулы представляет собой емкость в форме усеченного конуса, имеющий вертикальную центральную ось симметрии.

4. Капсула (1) по п. 1, в которой каждый код (15) содержит по меньшей мере одну напечатанную или тисненую линию или серию наложенных напечатанных или тисненых линий, подходящих для считывания оптическим считывателем (16) устройства (14).

5. Капсула (1) по п. 1, в которой указанный параметр приготовления напитка, заданный каждым кодом указанной капсулы, представляет собой выдаваемый объем пищи или напитка.

6. Система для приготовления пищи или напитков, содержащая устройство (14) для приготовления пищи или напитков, имеющее оптический считыватель (16), и капсулу (1) по п. 1.